2P85F汽油機機體加工工藝編制及第一套夾具設計【說明書+CAD】,說明書+CAD,2P85F汽油機機體加工工藝編制及第一套夾具設計【說明書+CAD】,p85f,汽油機,機體,加工,工藝,編制,及第,中舉,一套,夾具,設計,說明書,仿單,cad 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁 目 錄 1 引言 1 1．1 機械制造的發(fā)展趨勢 1 1．2 加工中心的應用 2 1．3 氣動技術的應用和發(fā)展趨勢 3 2 生產綱領 4 2.1 計算生產綱領決定生產類型 4 2.2 計算生產節(jié)拍 5 3 零件的分析 6 3.1 零件的作用 6 3.2 零件的工藝分析 6 4 工藝規(guī)程設計 8 4.1 確定毛坯的制造形式 8 4.2 基面的選擇 9 4.3 制訂工藝路線 11 4.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12 4.5 確定切削用量及基本工時 13 5 夾具的設計 47 5.1 問題的提出 47 5.2 夾具設計 47 結束語 51 致謝 52 參考文獻 53 表1 54 第 60 頁 共 59 頁 1 引言 機械的加工工藝及夾具設計是在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。機械加工工藝是實現產品設計，保證產品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據，也是企業(yè)上品種、上質量、上水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設計可以提高產品勞動生產率，保證和提高加工精度，降低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求。 本次設計是根據林海集團生產的要求，設計2P85F上箱體工序卡及第一道工序的夾具。所用機床主要是加工中心等，型號是VF-0。本次設計要求是單班制年產2萬臺；夾具設計須定位準確，夾緊可靠。以及節(jié)約勞動力，節(jié)約生產成本，提高生產的效率。但由于本人的水平有限，結合生產實際應用設備的能力有限，故沒有能夠做到很詳細的設計，而且還有許多地方有待改進，請老師給以指導和批評。 1．1 機械制造的發(fā)展趨勢 在整個制造業(yè)中，機械制造業(yè)占有特別重要的地位。因為機械制造業(yè)是國民經濟的裝備部，國民經濟各部門的生產水平和經濟效益在很大程度上取決于機械制造業(yè)所提供的裝備的技術性能、質量和可靠性。因而各發(fā)達國家都把發(fā)展機械制造業(yè)放在突出的位置。 創(chuàng)新是一個國家，一個民族的靈魂。那么它同時也是一個行業(yè)發(fā)展的源泉。對于像機械制造業(yè)這樣具有悠久的歷史的行業(yè)來說，創(chuàng)新是特別需要的。在新的世紀中，科學技術必將以更快的速度發(fā)展，各學科的融合將更為緊密。這一切都將大大拓寬機械制造業(yè)的發(fā)展方向。機械制造業(yè)將出現一個美好的未來。在新的世紀中，它的發(fā)展趨勢可以歸結為“四個化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化。 柔性化——使工藝裝備與工藝路線能適用于生產各種產品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產品的需要 靈捷化——使生產推向市場準備時間縮為最短，使機械制造廠的機制能靈活轉向。 智能化――柔性自動化的重要組成部分，它是柔性自動化的新發(fā)展和延伸。智能化制造將會顯著減少制造過程物耗、能耗，顯著地提升傳統(tǒng)制造產業(yè)的水平，故探索智能化制造將是可持續(xù)發(fā)展的重要模式。 信息化——機械制造業(yè)將不再是由物質和能量借助于信息的力量生產出價值，而是由信息借助于物質和能量的力量生產出價值。 當然機械制造業(yè)的四個發(fā)展趨勢不是單獨的，它們是有機的結合在一起的，是相互依賴，相互促進的。同時由于科學技術的不斷進步，也將會使它出現新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會發(fā)展的一個部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結合。21世紀機械制造業(yè)的重要性表現在它的全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協調的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進柔性化，它使生產系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應能力。當然這一切還需要大家進一步的努力。 1．2 加工中心的應用 社會生產與科學技術的迅速發(fā)展使機械產品日趨精密、復雜而且改型頻繁。這不僅對機床設備的生產提出了提高精度與效率的要求，也提出了增加通用性與靈活性的要求。隨著微電子技術自動信息處理數據處理以及電子計算機技術的發(fā)展，給自動化技術帶來了新的理念，推動了機械制造自動化的發(fā)展。由此，數控機床根據需要而產生，后來加工中心的出現。 加工中心在加工中有以下幾方面的優(yōu)點： （1）提高加工精度，產品質量穩(wěn)定 （2）提高生產效率 （3）提高了加工零件的適應性、靈活性 （4）減輕工人勞動強度 （5）提高生產管理水平 加工中心由于備有刀庫并能自動更換刀具，使得工件在一次裝夾中可以完成多工序的加工。加工中心一般不需要人為干預，當機床開始執(zhí)行程序后，它將一直運行到程序結束。加工中心還賦予了專業(yè)化車間一些諸多優(yōu)點，如：降低機床的故障率，提高生產效率，提高加工精度，削減廢料量，縮短檢驗時間，降低刀具成本，改善庫存量等。由于加工中心的眾多優(yōu)勢，所以它深受全球制造企業(yè)的青睞。 1．3 氣動技術的應用和發(fā)展趨勢 氣動技術，全稱氣壓傳動與控制技術，是生產過程自動化和機械化的最有效手段之一，具有高速高效、安全長壽、低成本、易維護、防過載等優(yōu)點，在工業(yè)部門的許多領域中，正得到越來越廣泛的應用。氣動技術在控制傳動技術方面有著最為廣泛的應用。由于氣動傳動裝置的傳統(tǒng)優(yōu)勢：如功率密度高、動力高且價格經濟等，在許多場合起著決定性作用。 例如，在數控機床中，由于易實現高頻率換向、可大范圍調速、節(jié)省空間體積、簡化機床結構等特點，氣動技術主要應用于以下裝置中： （1） 機床部件的移動。主要用于進給運動傳動，如主軸、工作臺的移動等。 （2） 數控機床中的輔助裝置中。如固定循環(huán)、自動換刀、工作臺的夾緊松開、自動門的開合、吹氣、工件夾緊、工件的自動上下料、搬送堆放等處，可以縮短加工輔助時間，減輕工人勞動強度，充分發(fā)揮數控設備的高效性能。 （3） 自動吹屑。如工件、交換工作臺、工具定位面等處。 （4） 運動部件的平衡。如主軸箱的重力平衡、機械手、刀庫的平衡裝置等。 （5） 檢測功能。如工件位置的確認、刀具缺損的確認等。 隨著IT工藝通信技術傳感技術的不斷發(fā)展，以及新技術新產品新工藝新材料等在工業(yè)界的應用，氣動技術作為主機配套的重要基礎件也發(fā)生了革命性的變化，主要體現在標準化、模塊化、集成化系統(tǒng)化、智能化、狀態(tài)監(jiān)測可診斷等方面。 未來，氣動技術還將不斷進步，比如，面對總線斷路通信錯誤循環(huán)時間錯誤及程序停止等一些故障的診斷，還將會進一步在閥島技術中得以體現。預計，隨著芯片的大量生產成本降低之后，將來以太網和微芯片在分散裝置中的應用越來越普通，以太網將成為工業(yè)自動化領域的傳遞載體，他的一端與計算機控制器相接，另一端接到智能原件。幾千里之外，完全可實現設備的遙控、診斷和調整。 2 生產綱領 2.1 計算生產綱領決定生產類型 生產綱領是企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。（計劃期常為一年，所以生產綱領也稱年產量。） 如附圖所示的2P85F上箱體的殼體，(江蘇林海動力機械集團)則該產品年產量為2萬臺,設備品率為17%機械加工廢品率為0.5%,現制定該零件的機械加工工藝流程。 技術要求； (1) 鑄件尺寸公差按GB6414-1999CT要求； (2) 未注鑄造圓角R1～2,拔模斜度1o30',未注倒角145 o,未注壁厚2； (3) 鑄件技術條件JB2702-80-II-~Y2要求； (4) 在(30～40)104Pa壓力下作水壓試驗1min,不得漏水和浸潤； (5) 表面噴丸處理； (6) 硬度≥HB80,試樣抗拉強度MPa； (7) 壓鑄件材料為ADC12； (8) 帶*標記的螺孔及底孔根據配套要求加工。 生產綱領N =20000(1+17%+0.5%) =23500件/年 年產量為23500(件/年)，現通過計算, 生產綱領對工廠的生產過程和生產組織有著決定性的作用，包括各工作點的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設備和工裝等。同一種產品，生產綱領不同也會有完全不同的生產過程和專業(yè)化程度，即有著完全不同的生產組織類型。根據生產專業(yè)化程度的不同，生產組織類型可分為單件生產，成批生產，和大量生產三種，其中成批生產可分為大批生產，中批生產和小批生產，下表1是各種生產組織管理類型的劃分，從工藝特點上看單件生產與小批生產相近，大批生產和大量生產相近，因此在生產中一般按單件小批，中批，大批大量生產來劃分生產類型，這三種類型有著各自的工藝特點。 表1 生產組織管理類型的劃分 生產類型 零件年生產類型（件/年） 重型機械 中型機械 輕型機械 單件生產 ≦5 ≦20 ≦100 小批生產 ＞5～100 ＞20～200 ＞100～500 中批生產 ＞100～300 ＞200～500 ＞500～5000 大批生產 ＞300～1000 ＞500～5000 ＞5000～30000 大量生產 ＞1000 ＞5000 ＞50000 所以綜上所述，根據生產類型和生產綱領的關系，可以確定該產品的生產類型為大批量生產[1]。 2.2 計算生產節(jié)拍 生產節(jié)拍=22天128小時60分單班75%/生產綱領=2212860175%/20000=4.75分鐘 3 零件的分析 3.1 零件的作用 箱體是各類機器的基礎零件，它將機器和部件中的軸、套、齒輪等有關零件連接成一個整體，并使之保持正確的位置，以傳遞轉矩或改變轉速來完成規(guī)定的運動。因此，箱體的加工質量直接影響機器的性能、精度和壽命[2]。題目所給定的箱體是2P85F汽油機的上箱體，2P85F汽油機主要可用于家用或半專業(yè)草坪修剪機配套，還可用于旋耕機、高壓泵、掃雪機、發(fā)電機等機械配套，配套范圍廣闊，其中以草坪修剪機、旋耕機配套量最為廣闊。上箱是其上面的重要零件，其主要作用是與上箱體配合使用達到應有作用[3]。 3.2 零件的工藝分析 零件圖中規(guī)定了一系列技術要求：（查表1.4-28《機械制造工藝設計簡明手冊》），即2P85F上箱體主要有六組加工面，它們之間有一定的要求?，F分析如下： (1) 以曲軸孔￠41mm為中心的加工表面 這組加工表面包括：箱體結合面、￠41mm 曲軸孔、凸輪軸孔￠20mm、M8底孔￠6.7mm以及兩個￠12mm的銷孔。其中，主要加工表面為箱體結合面、兩個銷孔、M8底孔￠6.7mm和軸承孔。 (2) 以油封孔￠45mm為中心的加工表面 這組加工表面包括：￠45mm的油封孔、點火器搭子端面、油封孔口倒角以及螺孔。其中，主要加工￠45mm的油封孔。 (3) 加工呼吸器面 這組加工表面包括：擺桿孔￠7、擺桿油封孔￠12mm以及螺孔。 (4) 加工1#缸體面 這組加工表面包括：銷孔￠12mm、挺柱孔￠8mm、鏜1#缸體￠85mm以及螺孔。 (5) 加工2#缸體面 這組加工表面包括：銷孔￠12mm、挺柱孔￠8mm、鏜1#缸體￠85mm以及螺孔。 (6) 其它一些加工面 這組加工表面包括：呼吸器通孔￠10、鉆機油尺寸座￠19.8、鉆油封孔內斜孔￠4以及螺孔。 這六組加工表面之間有一定的要求，主要是： (1) 結合面必須位于距離為公差值0.05mm的兩平行平面內； (2) 銷孔必須位于相對于基準B（結合面）、A（軸承孔）所確定的理想位置為中心，直徑為公差值0.05mm的范圍內。 (3) 保證軸承孔端面距箱體結合面 (124±0.1)mm； (4) 保證兩缸體孔中心距箱體結合面尺寸83.5±0.07 mm和63.5±0.07mm； 由以上分析可知，對于這六組加工表面而言，可以先加工箱體結合面及兩銷孔，以作為精基準，最終以結合面和兩銷孔（即一面兩銷）定位加工出其余需要加工的部分，保證它們之間的精度要求[4]。 4 工藝規(guī)程設計 對于機器中的某一零件，可以采用多種不同的工藝過程完成。在特定條件下，總存在一種相對而言最為合理的工藝規(guī)程，將這工藝規(guī)程用工藝文件形式加以規(guī)定，由此得到的工藝文件統(tǒng)稱工藝規(guī)程[5]。 工藝規(guī)程是生產準備、生產組織、計劃調度的主要依據，是指導工人操作的主要技術文件，也是工廠和車間進行設計或技術改造的重要原始資料。工藝規(guī)程的制訂須嚴格按照規(guī)定的程序和格式進行，并隨技術進步和企業(yè)發(fā)展，定期修改完善[3]。 (1) 根據機械加工工藝規(guī)程進行生產準備（包括技術準備）。在產品投入生產以前，需要做大量的生產準備和技術準備工作，例如，技術關鍵的分析與研究；刀、夾、量具的設計、制造或采購；設備改裝與新設備的購置或定做等。這些工作都必須根據機械加工工藝規(guī)程來展開。 (2) 機械加工工藝規(guī)程是生產計劃、調度、工人的操作、質量檢查等的依據。 (3) 新建或擴建車間（或工段），其原始依據也是機械加工工藝規(guī)程。根據機械加工工藝規(guī)程確定機床的種類和數量，確定機床的布置和動力配置，確定生產面積的大小和工人的數量等[6]。 4.1 確定毛坯的制造形式 鑄造性能所涉及的主要是鑄件的質量問題，鑄件結構設計時，必須充分考慮適應合金的鑄造性能。否則縮孔，縮松，裂紋，冷隔，澆不足、氣孔等多種鑄造缺陷，會造成鑄件很高的廢品率[7]。 零件材料為ADC12鋁合金。其為壓鑄鋁合金。壓鑄鋁合金特點：幾種壓鑄合金的一些差異。目前的壓鑄合金一般主要是三種：鋅合金，鋁合金，鎂鋁合金。 價格比較：同等重量的鋅合金最便宜，鋁合金其次，而鎂鋁合金的價格要比前兩種材料高出很多，而且目前國內好像沒有什么好的鎂鋁合金原料供應商（主要是成分指數不達標），絕大多數依賴進口。實際上由于鋅合金的密度較大，同體積的鋅合金和鋁合金價格差不太多。? 材料特性：實際應用中三種材料的收縮率基本差不多 0.5~0.6%。但是三種材料與鐵的粘著度相差較大，這點對壓鑄模具的設計制造比較重要。 n: S5 M-鋅合金的黏著度最小，因此拔模斜度的選擇范圍比較寬裕，正常單邊0.5度就足夠了。??鋁合金較大，同樣的結構拔模斜度單邊1度。鎂鋁合金略小于鋁合金，但是由于應用范圍的不同，無法做比較，一般跟鋁合金差不多。黏著度的差異同時影響著模具的壽命。 4.2 基面的選擇 基準面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高，否則，加工工藝規(guī)程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行[8]。 4.2.1 基準的概念及其分類 基準是指確定零件上某些點，線，面位置時所依據的那些點、線、面，或者說是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面[9]。 按其作用的不同，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。 設計基準是指零件設計圖上用來確定其他點，線，面位置關系所采用的基準。 工藝基準是指在加工或裝配過程中所使用的基準。工藝基準根據其使用場合的不同，又可分為工序基準，定位基準，測量基準和裝配基準四種。 (1) 工序基準 在工序圖上，用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸，形狀，位置的基準，及工序圖上的基準。 (2) 定位基準 在加工時用作定位點基準。它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點，線，面。 (3) 測量基準 在測量零件已加工表面的尺寸和位置時所采用的基準 (4) 裝配基準 裝配時用來確定零件或部件在產品中的相對位置所采用的基準。 4.2.2 基準問題的分析 分析基準時，必須注意以下幾點： (1) 基準是制訂工藝的依據，必須是客觀存在的。當作為基準的是輪廓要素，如平面，圓柱面等時，容易直接接觸到，也比較直觀。但是有些作為基準的是中心要素，如圓心，球心，對稱軸線等時，則無法觸及，然而它們卻也是客觀存在的。 (2) 當作為基準的要素無法觸及時，通常由某些具體的表面來體現，這些表面稱為基面。如軸的定位則可以外圓柱面為定位基面，這類定位基準的選擇則轉化為恰當地選擇定位基面的問題。 (3) 作為基準，可以是沒有面積的點，線以及面積極小的面。但是工件上代表這種基準的基面總是有一定接觸面。 (4) 不僅表示尺寸關系的基準問題如上所述，表示位置精度的基準關系也是如此。 4.2.3 定位基準的選擇 選擇定位基準時應符合兩點要求： (1) 各加工表面應有足夠的加工余量，非加工表面的尺寸，位置符合設計要求； (2) 定位基準應有足夠大的接觸面積和分布面積，以保證能承受打打切削力，保證定位穩(wěn)定可靠。 定位基準可分為粗基準和精基準。若選擇未經加工的表面作為定位基準，這種基準被稱為粗基準。若選擇已加工的表面作為定位基準，則這種定位基準稱為精基準。粗基準考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，而精基準考慮的重點是如何減少誤差。在選擇定位基準時，通常是保證加工精度要求出發(fā)的，因而分析定位基準選擇的順序應從精基準到粗基準[10]。 (1) 精基準的選擇。選擇精基準的目的是使裝夾方便正確可靠，以保證加工精度。主要應該考慮基準重合和統(tǒng)一基準的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。按照有關的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原則），為了加工精基準面才選擇了粗基準面。對于本箱體，我是以油封毛坯孔、￠13工藝孔和三搭子定位為粗基準來加工箱體結合面及銷孔的。 (2) 粗基準的選擇。對于剛性差、批量較大、要求精度較高的箱體，一般要粗、精加工分開進行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再進行主要平面和各支承孔的精加工。這樣，可以消除由粗加工所造成的內應力、切削力、切削熱、夾緊力對加工精度的影響，并且有利于合理地選用設備等。而箱體零件一般都選擇重要孔（如主軸孔）為粗基準，但隨著生產類型不同，實現以主軸孔為粗基準的共建裝夾方式是不同的。大批生產時，毛坯精度較高，可直接以主軸孔在夾具上定位，采用專用夾具裝夾，但對本箱體來說，如果以軸承孔作為基準，則無法合理地加工出所要加工的箱體結合面，按照有關粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準），現取以2-￠12mm毛坯孔定位，三搭子定位并夾緊作為粗基準，利用一鐵塊斜面支撐箱體結合面使之水平，再利用斜面上的兩個定位銷使2-￠12mm毛坯孔定位；三搭子定位并夾緊；兩個彈簧銷頂住箱體結合面的反面，以消除六個自由度，從而達到完全定位[11]。 4.3 制訂工藝路線 擬訂零件的機械加工工藝路線是制訂工藝規(guī)程的一項重要工作，擬訂工藝路線時主要解決的問題有：選定各加工表面的加工方法；劃分加工階段；合理安排各工序的先后順序；確定工序的集中和分散程度[12]。 制訂工藝路線時需要考慮的主題要問題有：怎樣選擇定位基準，怎樣選擇加工方法，怎樣安排加工順序以及熱處理、檢驗等工序。而制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領以確定為大批生產的條件下，可考慮采用加工中心配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降[5]。 因此，最后的加工路線確定如下： 工序I 鑄造，去除澆口、毛刺、飛邊。 工序II 噴砂。 工序III 鑄檢。 工序IV 加工箱體結合面，曲軸孔端面、曲軸孔、銷孔以及螺孔。以2-￠12毛坯孔定位，三搭子定位并夾緊選用加工中心VF-0。 工序V 加工油封孔、銑固定搭子以及螺孔。以一銷孔和箱體結合面定位；選用加工中心VF-0。 工序VI 鉆擺桿孔、銑鉸擺桿油封孔、刮平氣閥孔搭子以及攻絲。以一銷孔和箱體結合面定位；選用加工中心VF-0。 工序VII 加工1#缸體表面、銑鉸銷孔挺柱孔、鉆孔、攻絲以及鏜缸體。以銷孔和箱體結合面定位；選用加工中心VF-0。 工序VIII 加工2#缸體表面、銑交銷孔挺柱孔、鉆孔、攻絲以及鏜缸體。以銷孔和箱體結合面定位；選用加工中心VF-0。 工序IX 粗精銑起動電機安裝表面、銑鉸孔以及加工螺孔。以銷孔和箱體結合面定位；選用加工中心VF-0。 工序X 鉆通孔。 以銷孔和箱體結合面定位；選用加工中心VF-0。 工序XI 鉆機油尺座孔、鉸孔。以曲軸孔和2-￠12mm孔定位；選用加工中心H-32。 工序XII 鉆油封孔內斜油孔。以曲軸孔和2-￠12mm孔定位；；選用加工中心H-32。 工序XIII 珩磨。以銷孔和箱體結合面定位；選用珩磨機。 工序XIV 去刺、清洗、檢入庫。 4.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2P85F箱體的材料為ADC12鋁合金，硬度HB80，試樣抗拉強度270Mpa；毛坯重量為1.8千克。生產類型為大批生產，采用高壓澆注毛坯[13]。 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： (1) 箱體結合面 參照?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-9，箱體的最大基本尺寸300mm～350mm，鑄造毛坯時一般采取7級尺寸公差等級和D級加工余量等級進行高壓澆注[14]，所以毛坯的加工余量mm～1.5mm。而箱體結合表面的表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，參照《機械制造工藝學》表1-12，要求達到精銑加工，箱體結合面的最大加工長度316mm，加工寬度343mm，所以加工余量mm。因此，只要進行一次精加工就已能滿足加工要求。 (2) ￠41mm的軸承孔 軸承孔不是盲孔，再加上其精度要求較高，故采用鏜削加工。 曲軸孔尺寸為￠41mm，見圖樣。軸承孔表面粗糙度要求為的最大允許值為0.8um，參照《機械制造工藝學》表1-11，要求達到精鏜加工，且加工精度為IT6-IT7級，參照?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-8確定曲軸孔的加工余量分配： 粗鏜： ￠40.6mm 2Z=1.1mm 精鏜： ￠41mm 2Z=0.2mm (3) 銷孔 (a) 銷孔孔口平面￠12mm，考慮到其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um，參照《機械制造工藝學》表1-12，只要粗刮加工，分兩次加工，根據相關手冊，此時直徑余量mm已能滿足加工要求。 (b) 銷孔底孔2-￠8.5mm，考慮到其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um，精度要求不是佷高，參照，《機械制造工藝學》表1-12，加工精度為IT11-IT12級，只要粗加工，一次鉆銷（此時加工余量mm）就已能滿足加工要求。 (c) 銷孔2-￠12mm，其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，參照《機械制造工藝學》表1-11，加工精度為IT8-IT9級，要求精加工才能達到精度要求，參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9確定銷孔的加工余量分配： 鉆孔 ￠11.2mm 2Z=2.8mm 鉸孔 ￠12mm 2Z=0.8mm (4) ￠45mm 的油封孔 油封孔端面其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，油封孔的表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，主要考慮油封孔的精度要求，采用復合刀加工，參照?機械制造工藝學?表1-12，加工精度為IT11級，要求達到半精鏜加工，參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9確定油封孔的加工余量分配： （復合刀）鏜削： ￠44.5mm 2Z=1.3mm 精鏜： ￠45mm 2Z=0.5mm (5) 擺桿孔（￠7mm） 考慮到其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um，參照《機械制造工藝學》表1-11，其加工精度為IT11- IT12級，精度要求不是佷高，參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9，一次鉆銷即可滿足要求。此時加工余量2Z=7mm。 (6) 固定電機孔（2-￠12mm），并帶刮端面 其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為12.5um，參照《機械制造工藝學》表1-11，其加工精度為IT11- IT12級，精度要求不是佷高，可一次加工即可滿足要求。此時加工余量mm。 (7) ￠20mm 考慮其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，參照《機械制造工藝學》表1-11，加工精度為IT8-IT9級，參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9確定加工余量分配： 鉆孔： ￠19.8mm mm 鉸孔： ￠20mm mm 4.5 確定切削用量及基本工時 在一定生產條件下，規(guī)定生產一件產品或完成一道工序所消耗的時間稱為時間定額。合理的時間定額能促進工人的生產技能和技術熟練程度的不斷提高，調動工人的積極性，從而不斷促進生產向前發(fā)展和不斷提高勞動生產率。時間定額是安排生產計劃、成本核算的主要依據，在設計新廠時，又是計算設備數量、布置車間、計算工人數量的依據[7]。 工序I： 鑄造，去除澆口、毛刺、飛邊。 工序II： 噴砂。 工序III：鑄檢。 工序IV： 加工箱體結合面、曲軸孔、銷孔以及螺孔。以2-￠12mm毛坯孔定位，三搭子定位并夾緊, 選用加工中心VF-0。本工序采用計算法確定切削用量。 (1) 加工條件 工件材料：ADC12鋁合金，試樣抗拉強度Mpa、高壓澆注。 加工要求：加工箱體結合面，保證距箱體結合面121，平面度0.05。表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為0.8um。 機床：選用加工中心VF-0。 刀具：盤銑刀。 刀具材料：高速鋼（YT15）。 (2) 計算切削用量 銑箱體結合面 (a) 已知箱體結合面毛坯厚度方向的加工余量為mm，但考慮到箱體結合面毛坯長度方向不是規(guī)則形狀，因此可以把其考慮為長方形的形狀考慮，又由于高壓澆注的毛坯精度本身就較高，所以只要加工一次就行，mm計。 (b) 進給量 根據?切削用量簡明手冊?表3.5，當要求達到表面粗糙度Ra=1.6um時，圓柱銑刀每轉進給量=0.4mm/r～0.6mm/r，而用于盤銑刀時進給量應該減小一半，=0.2mm/r～0.3mm/r。 所以（見《切削用量簡明手冊》表3.30）取 =0.3mm/r (c) 計算切削速度 按《切削用量簡明手冊》表3.27，切削速度的計算公式為（壽命min） （4.1） 其中：, , , , , , 。修正系數見《切削用量簡明手冊》表1.28， 即 , , , , 。 所以 m/min 因在加工中心上加工，所以無需考慮機床主軸轉速沒有這一擋，根據選取的機床是加工中心,按機床選取r/min。 (d) 切削工時， 按?機械制造工藝設計簡明手冊?表6.2-7， （4.3） 式中： mm， mm， mm 所以， =min 刮曲軸孔端面￠41mm (a) 已知銷孔孔口毛坯厚度方向的加工余量為Z=1.0mm，公差為0.3mm，考慮到其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um，參照《機械制造工藝學》表1-12，只要粗刮加工，此時直徑余量mm已能滿足加工要求。 所以mm計，。 (b) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊》表2.44, mm/r (c) 切削速度 （見《機械加工切削數據手冊》表2.44）, m/min (d) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 因為選取的機床是加工中心,按機床選取r/min。所以實際切削速度=60m/min。 (e) 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =mm 所以, 刮曲軸孔端面￠41mm總切削工時為min 鏜￠41mm曲軸孔 (a) 已知軸承孔毛坯厚度方向的加工余量為mm，考慮到軸承孔的形狀規(guī)則，可以用復合刀加工，盡管高壓澆注的毛坯精度本身較高，但在此工序需要經過半精鏜-精鏜加工才能達到Ra的最大允許值為0.8um的精度要求。 所以， 半精鏜：mm 單邊余量mm 一次鏜去全部余量，mm 精鏜：mm單邊余量mm 一次鏜去全部余量，mm (b) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊 》表3.24，當要求達到表面粗糙度um時，粗鏜每轉進給量=0.39mm/r，精鏜每轉進給量=0.13mm/r (c) 計算切削速度 按《機械加工切削數據手冊》表3.9，粗加工時的切削速度為=46m/min，精加工時的切削速度為=230m/min。 (d) 確定機床主軸轉速 根據4.2式， 半精鏜加工時的機床主軸轉速：≈524r/min 精鏜加工時的機床主軸轉速：≈2126r/min 因在加工中心上加工，所以無需考慮機床主軸轉速沒有這一擋。 (e) 切削工時: 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， 半精鏜切削工時，切削工時： =min 精鏜切削工時，切削工時： =min 所以鏜￠41mm軸承孔的總切削工時min。 刮凸輪軸孔端面￠20 (a) 已知銷孔孔口毛坯厚度方向的加工余量為Z=1.0mm，公差為0.3mm，考慮到其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um，參照《機械制造工藝學》表1-12，只要粗刮加工，此時直徑余量mm已能滿足加工要求。 所以mm計，。 (b) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊》表2.44, mm/r (c) 切削速度 （見《機械加工切削數據手冊》表2.44）, m/min (d) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 因為選取的機床是加工中心,按機床選取r/min。所以實際切削速度=60m/min. (e) 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =mm 所以, 刮曲軸孔端面￠41mm總切削工時為min 鏜凸輪軸孔￠20 (a) 已知凸輪軸孔毛坯厚度方向的加工余量為mm，考慮到凸輪軸孔的形狀規(guī)則，可以用復合刀加工，盡管高壓澆注的毛坯精度本身較高，但在此工序需要經過粗鏜-精鏜加工才能達到Ra的最大允許值為0.8um的精度要求。 所以， 粗鏜：mm 單邊余量mm 一次鏜去全部余量，mm 精鏜：mm單邊余量mm 一次鏜去全部余量，mm (b) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊 》表3.24，當要求達到表面粗糙度um時，粗鏜每轉進給量=0.39mm/r，精鏜每轉進給量=0.13mm/r (c) 計算切削速度 按《機械加工切削數據手冊》表3.9，粗加工時的切削速度為=46m/min，精加工時的切削速度為=230m/min。 (d) 確定機床主軸轉速 根據4.2式， 粗鏜加工時的機床主軸轉速：≈747r/min 精鏜加工時的機床主軸轉速：≈3611r/min 因在加工中心上加工，所以無需考慮機床主軸轉速沒有這一擋。 (e) 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， 粗鏜切削工時，切削工時： =min 精鏜切削工時，切削工時： =min 所以鏜凸輪軸孔￠20的總切削工時min 鉆中心孔12-A2.5 (a) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊》, mm/r (b) 切削速度 根據《機械加工切削數據手冊》, m/min (c) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 因為選取的機床是加工中心,根據機床相關要求選取r/min。所以實際切削速度m/min。 (d) 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =mm 所以，鉆中心孔12-A2.5的總切削工時min 銑鉸銷孔2-￠12mm深6 (a) 本工序考慮用復合刀一次加工完成，參照?機械加工切削數據手冊?表4.1-29, =0.18mm/r ，=84m/min，在鉸孔時，進給量取mm/r，即=0.18mm/r，=30m/min (b) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 根據有關資料介紹， 由于選取的機床是加工中心,根據加工中心的相關要求選取r/min。所以實際切削速度m/min。 (c) 切削工時計算： 根據4．3式， = 所以，銑鉸銷孔2-￠12mm深6的總切削工時min 鉆M6底孔2-￠5深17，2-￠5通 (a) 已知需加工的銷孔加工余量為mm,公差為0.3mm,則mm,加工一次就可以滿足要求。 (b) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊》表2.4, mm/r (c) 切削速度 根據《機械加工切削數據手冊》表2.4, m/min (d) 確定主軸速度 根據4.1式， r/min (e) 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以，鉆M6底孔2-￠5深17，2-￠5通總切削工時min 攻絲10-M8-6Hmm深28mm (a) 切削速度的計算 參照有關手冊可知刀具壽面m/min,由于高壓澆注毛坯精度已較高,又因粗牙螺紋,根據《切削用量簡明手冊》表1.18，高速鋼刀具加工鋁合金時，=25m/min～45m/min。根據相關手冊，攻絲時速度可適當放小。 所以, 現取m/min (b) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 由于仍在加工中心上加工,且攻絲時速度可適當放小。所以按相關要求選取r/min 。則切削速度 m/min （4.4） (c) 計算切削工時 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以攻絲10-M8-6Hmm深28mm的切削工時min 攻絲2-M6-6Hmm深13mm (a) 切削速度的計算 參照有關手冊可知刀具壽面m/min,由于高壓澆注毛坯精度已較高,又因粗牙螺紋,根據《切削用量簡明手冊》表1.18，高速鋼刀具加工鋁合金時，=25m/min～45m/min。根據相關手冊，攻絲時速度可適當放小。 所以, 現取m/min (b) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 由于仍在加工中心上加工,且攻絲時速度可適當放小。所以按相關要求選取r/min 。則切削速度 m/min （4.4） (c) 計算切削工時 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以加攻絲攻絲2-M6-6Hmm深13mm的總切削工時min 工序V：加工油封孔、銑搭子以及螺孔。以一銷孔和箱體結合面定位；選用加工中心VF-0。本工序采用查表法和計算法確定切削用量。 (1) 加工條件 工件材料：ADC12鋁合金，試樣抗拉強度Mpa、高壓澆注。 加工要求：加工油封孔，其底面表面粗糙度要求為的最大允許值為6.3um，油封孔的表面粗糙度要求為的最大允許值為1.6um，保證距曲軸端面（176.5）mm。 機床：加工中心VF-0。 刀具：復合刀。 刀具材料：高速鋼（YT15）。 (2) 計算切削用量 銑固定點火線圈四搭子 (a) 已知搭子結合面毛坯厚度方向的加工余量為mm，但考慮到搭子面毛坯長度方向不是規(guī)則形狀，因此可以把其考慮為長方形的形狀考慮，又由于高壓澆注的毛坯精度本身就較高，所以只要加工一次就行，mm計。 (b) 進給量 根據?切削用量簡明手冊?表3.5，當要求達到表面粗糙度Ra=1.6um時，圓柱銑刀每轉進給量=0.4mm/r～0.6mm/r，而用于盤銑刀時進給量應該減小一半，=0.2mm/r～0.3mm/r。 所以（見《切削用量簡明手冊》表3.30）取 =0.3mm/r (c) 計算切削速度 按《切削用量簡明手冊》表3.27，切削速度的計算公式為（壽命min） （4.1） 其中：, , , , , , 。修正系數見《切削用量簡明手冊》表1.28， 即 , , , , 。 所以 m/min 因在加工中心上加工，所以無需考慮機床主軸轉速沒有這一擋，根據選取的機床是加工中心,按機床選取r/min。 即=0.3 mm/r, mm, r/min，m/min。 (d) 切削工時， 按?機械制造工藝設計簡明手冊?表6.2-7， （4.3） 式中： mm， mm， mm 所以， =min 加工油封孔￠45mm深15 (a) 由于用復合刀加工，考慮到毛坯到成品的加工余量為1.0 mm～1.3mm，又因其底面表面粗糙度要求為的最大允許值為6.3um，油封孔的表面粗糙度要求為的最大允許值為1.6um，則先用復合刀一次加工出，然后在用鏜刀精鏜一次即可。根據相關手冊，用復合刀加工時mm，用鏜刀加工時mm (b) 進給量 參照《機械加工切削數據手冊》鋁合金鑄造的進給量要求=0.04mm～0.09mm，根據加工相關要求取=0.09mm； (c) 切削速度 參照《機械加工切削數據手冊》表2.4,復合刀加工時取=70m/min，鏜刀加工時m/min； (d) 確定主軸速度 根據4.2式， 復合刀加工時： r/min 根據機床說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-8），與543r/min相近的機床轉速為480r/min及600r/min。而此工序在加工中心上加工，并且此工步的要求不高，所以速度可適當大一些，現取r/min。如果取r/min，則速度損失太大。 根據4.4式， 所以實際切削速度 m/min 根據4.2式， 鏜刀加工時： r/min 同理，根據機床說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-8），與1775r/min相近的機床轉速為1600r/min及2000r/min。而此工序在加工中心上加工，并且此工步的要求并不是很不高，所以速度可適當大一些，現取r/min。如果取r/min，則速度損失太大。 根據4.3式， 所以實際切削速度 m/min (e) 切削工時， 根據4.3式， 復合刀加工時： 式中： mm， mm， mm =min 鏜刀加工時： 式中： mm， mm， mm =min 所以，加工油封孔￠45mm深15總切削工時min 鉆中心孔10-A2.5 (a) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊》, mm/r (b) 切削速度 根據《機械加工切削數據手冊》, m/min (c) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 因為選取的機床是加工中心,按機床選取r/min。所以實際切削速度m/min. (d) 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以，鉆中心孔10-A2.5的總切削工時min 鉆M5底孔6-￠4.2深19 (a) 已知需加工的銷孔加工余量為mm,公差為0.3mm,則mm,加工一次就可以滿足要求。 (b) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊》表2.4, mm/r (c) 切削速度 根據《機械加工切削數據手冊》表2.4, m/min (d) 確定主軸速度 根據4．1式， r/min (e) 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以,M5底孔6-￠4.2深19的切削工時min 鉆M6底孔6-￠5深16 (a) 已知需加工的銷孔加工余量為mm,公差為0.3mm,則mm,加工一次就可以滿足要求。 (b) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊》表2.4, mm/r (c) 切削速度 根據《機械加工切削數據手冊》表2.4, m/min (d) 確定主軸速度 根據4.1式， r/min (e) 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以,M6底孔6-￠5深16的切削工時min 攻絲6-M5-6Hmm深15mm (a) 切削速度的計算 參照有關手冊可知刀具壽面m/min,由于高壓澆注毛坯精度已較高,又因粗牙螺紋,根據《切削用量簡明手冊》表1.18，高速鋼刀具加工鋁合金時，=25m/min～45m/min。根據相關手冊，攻絲時速度可適當放小。 所以, 現取m/min (b) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 由于仍在加工中心上加工,且攻絲時速度可適當放小。所以按相關要求選取r/min 。則切削速度 m/min （4.4） (c) 計算切削工時 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以攻絲6-M5-6H深15的切削工時min 攻絲4-M6-6Hmm深12mm (a) 切削速度的計算 參照有關手冊可知刀具壽面m/min,由于高壓澆注毛坯精度已較高,又因粗牙螺紋,根據《切削用量簡明手冊》表1.18，高速鋼刀具加工鋁合金時，=25m/min～45m/min。根據相關手冊，攻絲時速度可適當放小。 所以, 現取m/min (b) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 由于仍在加工中心上加工,且攻絲時速度可適當放小。所以按相關要求選取r/min 。則切削速度 m/min （4.4） (c) 計算切削工時 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以攻絲4-M6-6H深12的總切削工時min 工序VI：加工￠7mm的擺桿孔、銑鉸螺桿油封孔以及螺孔；本工序采用查表法和計算法確定切削用量。 (1) 加工條件 工件材料：ADC12鋁合金，試樣抗拉強度Mpa、高壓澆注。 加工要求：鉆8-￠7mm的螺軒孔，其表面粗糙度要求為的最大允許值為6.3um， 機床：加工中心VF-0。 刀具：直鉆。 刀具材料：高速鋼（YT15）。 (2) 計算切削用量 鉆中心孔5-A2.5 (a) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊》, mm/r (b) 切削速度 根據《機械加工切削數據手冊》, m/min (c) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 因為選取的機床是加工中心,按機床選取r/min。所以實際切削速度m/min. (d) 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以，鉆中心孔5-A2.5的總切削工時min 鉆M5底孔5-￠4.2深18 (a) 已知需加工的銷孔加工余量為mm,公差為0.3mm,則mm,加工一次就可以滿足要求。 (b) 進給量 根據《機械加工切削數據手冊》表2.4, mm/r (c) 切削速度 根據《機械加工切削數據手冊》表2.4, m/min (d) 確定主軸速度 根據4.1式， r/min (e) 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以,M5底孔5-￠4.2深18的切削工時min 鉆￠7擺桿孔 (a) 本工序考慮用復合刀一次加工完成，參照?機械加工切削數據手冊?表4.1-29, =0.18mm/r ，=84m/min， 根據4.2式，主軸速度： r/min 根據機床說明書（見《金屬機械加工工藝人員手冊》表10-71），與4621r/min相近的機床轉速為4000r/min及5000r/min?，F取r/min。如果取r/min，則速度損失太大。 根據4.4式，所以實際切削速度 m/min 根據4.2式，計算切削工時 式中： mm， mm， mm 所以， =min 鉸￠8mm的通孔 參照?機械加工切削數據手冊?表4.1-29, =0.2mm/r，=30m/min， 根據4.2式，主軸速度： ≈1194r/min 根據機床說明書（見《金屬機械加工工藝人員手冊》表10-71），現取=1190r/min。 根據4.4式， 所以實際切削速度 m/min 根據4.3式，計算切削工時 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以鉸￠8mm的通孔的總切削工時為min 銑鉸擺桿油封孔￠12mm深8 (a) 在鉸孔時，進給量取mm/r，即=0.18mm/r，=30m/min (b) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 根據有關資料介紹， 由于選取的機床是加工中心,根據加工中心的相關要求選取r/min。所以實際切削速度m/min。 (c) 切削工時計算： 根據4.3式， = 所以，銑鉸擺桿油封孔￠12mm深8的切削工時min 攻絲5-M6mm-6H深15mm (a) 切削速度的計算 參照有關手冊可知刀具壽面m/min,由于高壓澆注毛坯精度已較高,又因粗牙螺紋,根據《切削用量簡明手冊》表1.18，高速鋼刀具加工鋁合金時，=25m/min～45m/min。根據相關手冊，攻絲時速度可適當放小。 所以, 現取m/min (b) 確定主軸速度 根據4.2式， r/min 由于仍在加工中心上加工,且攻絲時速度可適當放小。所以按相關要求選取r/min 。則切削速度 m/min （4.4） (c) 計算切削工時 切削工時， 根據4.3式， 式中： mm， mm， mm 所以， =min 所以攻絲5-M6-6H深15的總切削工時mim 工序VII：加工1#缸體、加工銷孔、挺柱孔以及螺孔。以2-￠12mm毛坯孔箱體結面定位；選用加工中心VF-O。本工序采用查表法和計算法確定切削用量。 (a) 加工條件 工件材料：ADC12鋁合金，試樣抗拉強度Mpa、高壓澆注。 加工要求：銑缸體結合面，保證尺寸174，平面度0.03。表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um。 機床：選用加工中心VF-O。 刀具：盤銑刀。 刀具材料：高速鋼（YT15）。 (2) 計算切削用量 銑缸體結合面 (a) 已知缸體結合面毛坯厚度方向的加工余量為mm，但考慮到缸體結合面毛坯長度方向不是規(guī)則形狀，因此可以把其考慮為長方形的形狀考慮，又由于高壓澆注的毛坯精度本身就較高，所以只要加工一次就行，mm計。 (b) 進給量 根據?切削用量簡明手冊?表3.5，當要求達到表面粗糙度Ra=1.6um時，圓柱銑刀每轉進給量=0.4mm/r